(57)【要約】【課題】  静電モータの固定子又は可動子において、強電界下で電極間の電気的絶縁性を維持でき、かつ電極に対する機械的保護機能を発揮できる電気絶縁層を形成する。【解決手段】  静電モータ１０は、絶縁基板１２の一表面に複数の電極１４を予め定めた間隔に配置してなる固定子１６と、同様の構成を有する可動子とを備える。固定子１６及び可動子の少なくとも一方は、絶縁基板１２と複数の電極１４との間に介在するとともに個々の電極１４を包み込むように被覆する耐微小放電特性を有する第１絶縁層３６と、第１絶縁層３６を被覆する第２絶縁層３８とを備える。第１絶縁層３６は、絶縁性フィラー４０を含有する樹脂材料から形成される。第２絶縁層３８は、第１絶縁層３６を損傷から保護する保護層４２を含む。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板の一表面に複数の電極を予め定めた間隔に配置してなる固定子と、絶縁基板の一表面に複数の電極を予め定めた間隔に配置してなる可動子とを具備し、該固定子と該可動子とが、それぞれの該複数の電極を互いに対向させる対面配置で相対移動可能に設置される静電モータにおいて、
前記固定子及び前記可動子の少なくとも一方は、
前記絶縁基板と前記複数の電極との間に介在するとともに個々の該電極を包み込むように被覆する耐微小放電特性を有する第１絶縁層と、
前記第１絶縁層を被覆する第２絶縁層とを備えること、
を特徴とする静電モータ。
【請求項２】
前記第１絶縁層は、絶縁性フィラーを含有する樹脂材料から形成される、請求項１に記載の静電モータ。
【請求項３】
前記樹脂材料は、ポリイミド、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂、ポリエチレン、ポリエステルを含む群から選択される、請求項２に記載の静電モータ。
【請求項４】
前記複数の電極を個別に被覆する複数の前記第１絶縁層を備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の静電モータ。
【請求項５】
前記固定子及び前記可動子の少なくとも一方に設けられる全ての前記電極のうち、所望数の電極を一括して被覆する前記第１絶縁層を備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の静電モータ。
【請求項６】
前記第２絶縁層は、前記第１絶縁層を損傷から保護する保護層を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の静電モータ。
【請求項７】
絶縁基板の一表面に複数の電極を予め定めた間隔に配置してなる固定子と、絶縁基板の一表面に複数の電極を予め定めた間隔に配置してなる可動子とを具備し、該固定子と該可動子とが、それぞれの該複数の電極を互いに対向させる対面配置で相対移動可能に設置される静電モータの、該固定子及び該可動子の少なくとも一方を作製するための製造方法であって、
前記絶縁基板の前記表面に、耐微小放電特性を有する下部第１絶縁層を形成し、
前記下部第１絶縁層の上に前記複数の電極を形成し、
前記下部第１絶縁層及び前記複数の電極の上に、該下部第１絶縁層と同じ材料からなる上部第１絶縁層を形成して、該下部第１絶縁層と該上部第１絶縁層とから、個々の該電極を包み込むように被覆する第１絶縁層を形成し、
前記第１絶縁層の上に第２絶縁層を形成すること、
を特徴とする製造方法。
【請求項８】
前記第１絶縁層を形成する前記下部第１絶縁層及び前記上部第１絶縁層は、絶縁性フィラーを含有する樹脂材料から形成される、請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
前記樹脂材料は、ポリイミド、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂、ポリエチレン、ポリエステルを含む群から選択される、請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記下部第１絶縁層を形成するステップは、前記絶縁基板の前記表面の、前記複数の電極が形成される複数の位置に、互いに独立した複数の前記下部第１絶縁層を形成するステップを含み、前記複数の電極を形成するステップは、該複数の下部第１絶縁層の各々の上に１つずつ、該電極を形成するステップを含む、請求項７〜９のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記第１絶縁層を形成するステップは、前記複数の下部第１絶縁層及びそれら下部第１絶縁層の上に１つずつ形成した前記複数の電極の上に、複数の前記上部第１絶縁層を形成して、個々の該下部第１絶縁層と該上部第１絶縁層とから、該複数の電極を個別に被覆する複数の前記第１絶縁層を形成するステップを含む、請求項１０に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記下部第１絶縁層を形成するステップは、前記固定子及び前記可動子の少なくとも一方に設けた全ての前記電極のうち、前記絶縁基板の前記表面の、所望数の電極が形成される位置に、前記下部第１絶縁層を形成するステップを含み、前記複数の電極を形成するステップは、該下部第１絶縁層の上に該所望数の電極を形成するステップを含む、請求項７〜９のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記第１絶縁層を形成するステップは、前記下部第１絶縁層及び該下部第１絶縁層の上に形成した前記所望数の電極の上に、前記上部第１絶縁層を形成して、該下部第１絶縁層と該上部第１絶縁層とから、該所望数の電極を一括して被覆する前記第１絶縁層を形成するステップを含む、請求項１２に記載の製造方法。
【請求項１４】
前記第２絶縁層を形成するステップは、前記第１絶縁層を損傷から保護する保護層を形成するステップを含む、請求項７〜１３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１５】
前記保護層を形成するステップは、予め成形したカバーレイフィルムを、前記絶縁基板及び前記第１絶縁層に貼り合わせるステップを含む、請求項１４に記載の製造方法。
【請求項１６】
前記保護層を形成するステップは、前記絶縁基板及び前記第１絶縁層の上に供給した流動性コーティング材料を硬化させるステップを含む、請求項１４に記載の製造方法。
【請求項１７】
前記第１絶縁層を形成するステップは、前記下部第１絶縁層と前記上部第１絶縁層とを互いに融合させて一体化するステップを含む、請求項７〜１６のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１８】
前記第１絶縁層を形成するステップは、前記上部第１絶縁層を形成する前に前記下部第１絶縁層の上面を部分的に除去するステップを含む、請求項７〜１７のいずれか１項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電モータに関する。本発明はまた、静電モータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電モータにおいて、絶縁基板の一表面に複数の電極を所定間隔に配置してなる固定子と、他の絶縁基板の一表面に複数の電極を所定間隔に配置してなる可動子とを備えたものが知られている。この種の静電モータは、固定子と可動子とを、それぞれの複数の電極（一般に帯状ないし線状電極）を互いに正対させて組み合わせ、両者の電極群に対し例えば並列する３個の電極に３相交流電圧を印加して、対向する電極間で正負の静電力を交番状に生じさせることにより、可動子に、その電極群の整列方向への駆動力を生じるものである。このとき、モータ単体の出力を高める目的で、複数の固定子と複数の可動子とを交互に積層して、対向電極を有する固定子と可動子との組を複数個備えるようにした積層型の構成も知られている。
【０００３】
上記種類の静電モータでは、固定子と可動子とは、プリント基板作製技術を利用して作製することができる。つまり、銅張り基板（表面に銅箔を張り合わせた絶縁基板）の銅箔上に感光性のレジスト層を形成し、固定子又は可動子の電極パターンを描画した版フィルムをレジスト層に重ねて露光することによりパターニングし、露光パターンに従って銅箔の不要部分をエッチングにより除去して、所定パターンで整列した電極群を形成する。その後、絶縁基板の露出表面及び電極群の全体を覆うように、電気絶縁層を形成することにより、電極間の電気的絶縁性を確保した状態で、固定子又は可動子が作製される。ここで、電気絶縁層は一般に、ポリイミド樹脂等から所定形状に成形された絶縁フィルムと、絶縁フィルムを絶縁基板に固着するためのエポキシ樹脂等からなる接着剤層とを含んで構成される（この種の接着剤付絶縁フィルムを、一般にカバーレイフィルムと称する）。なお、特許文献１には、静電モータの固定子及び可動子の製造方法として、絶縁基板上に複数の電極をエッチングにより形成する手法を採用することが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２７４５４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した従来の静電モータにおける固定子及び可動子の製造方法では、絶縁基板と絶縁フィルムとの間に存在する接着剤層に、異物や気泡の混入によるボイドの発生等の構造的欠陥が生じ易いことが問題とされている。例えば、固定子又は可動子の接着剤層にボイド等の欠陥が生じている状態で、静電モータに駆動電圧を印加すると、隣り合う電極間に電位差により発生する強電界の下で、接着剤層中の欠陥が徐々に成長する。これは主として、接着剤層内に存在するボイド等の欠陥箇所に、強電界下で微小な放電（コロナ放電）が生じることに起因する。欠陥の成長が進むと、最終的に、異なる電位を持つ電極間に、欠陥による低抵抗の短絡路が形成される。この状態では、個々の電極の電位を適正に維持できないので、静電モータを正確に作動させることが困難になる。また、静電モータに蓄積されていた電荷は短絡時に急速に放電されるので、有機物を含む固定子又は可動子が焼損により破壊される場合もある。
【０００６】
前述したカバーレイフィルム（接着剤付絶縁フィルム）の代わりに、絶縁基板及び複数の電極を覆うように、流動性を有する絶縁材料を塗布し、その絶縁材料を硬化させて電気絶縁層を形成することも考えられる。しかしこの構成でも、絶縁材料を塗布する際に異物や気泡が混入することにより、ボイド等の構造的欠陥を生じ、結果として電気的絶縁性が低下する惧れがある。また、流動性絶縁材料を硬化させた電気絶縁層は、固定子及び可動子に要求される相互対向面の機械的保護機能を満足することが、通常は困難である。
【０００７】
本発明の目的は、固定子及び可動子のそれぞれが絶縁基板の一表面に複数の電極を所定間隔に配置してなる静電モータにおいて、電極間の電気的絶縁性を確保するために絶縁基板の表面に形成される電気絶縁層が、隣り合う電極間の強電界の下でも十分な電気的絶縁性を維持できるとともに、電極に対する所要の機械的保護機能を発揮できる、信頼性に優れた高寿命の静電モータを提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、固定子及び可動子のそれぞれが絶縁基板の一表面に複数の電極を所定間隔に配置してなる静電モータの製造方法において、電極間の電気的絶縁性を確保するために絶縁基板の表面に形成される電気絶縁層を、隣り合う電極間の強電界の下でも十分な電気的絶縁性を維持できるとともに、所要の機械的保護機能を発揮できるように形成して、静電モータの信頼性及び寿命を向上させることができる製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、絶縁基板の一表面に複数の電極を予め定めた間隔に配置してなる固定子と、絶縁基板の一表面に複数の電極を予め定めた間隔に配置してなる可動子とを具備し、固定子と可動子とが、それぞれの複数の電極を互いに対向させる対面配置で相対移動可能に設置される静電モータにおいて、固定子及び可動子の少なくとも一方は、絶縁基板と複数の電極との間に介在するとともに個々の電極を包み込むように被覆する耐微小放電特性を有する第１絶縁層と、第１絶縁層を被覆する第２絶縁層とを備えることを特徴とする静電モータを提供する。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の静電モータにおいて、第１絶縁層は、絶縁性フィラーを含有する樹脂材料から形成される静電モータを提供する。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の静電モータにおいて、樹脂材料は、ポリイミド、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂、ポリエチレン、ポリエステルを含む群から選択される静電モータを提供する。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の静電モータにおいて、複数の電極を個別に被覆する複数の第１絶縁層を備える静電モータを提供する。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の静電モータにおいて、固定子及び可動子の少なくとも一方に設けられる全ての電極のうち、所望数の電極を一括して被覆する第１絶縁層を備える静電モータを提供する。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の静電モータにおいて、第２絶縁層は、第１絶縁層を損傷から保護する保護層を含む静電モータを提供する。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、絶縁基板の一表面に複数の電極を予め定めた間隔に配置してなる固定子と、絶縁基板の一表面に複数の電極を予め定めた間隔に配置してなる可動子とを具備し、固定子と可動子とが、それぞれの複数の電極を互いに対向させる対面配置で相対移動可能に設置される静電モータの、固定子及び可動子の少なくとも一方を作製するための製造方法であって、絶縁基板の表面に、耐微小放電特性を有する下部第１絶縁層を形成し、下部第１絶縁層の上に複数の電極を形成し、下部第１絶縁層及び複数の電極の上に、下部第１絶縁層と同じ材料からなる上部第１絶縁層を形成して、下部第１絶縁層と上部第１絶縁層とから、個々の電極を包み込むように被覆する第１絶縁層を形成し、第１絶縁層の上に第２絶縁層を形成することを特徴とする製造方法を提供する。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の製造方法において、第１絶縁層を形成する下部第１絶縁層及び上部第１絶縁層は、絶縁性フィラーを含有する樹脂材料から形成される製造方法を提供する。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の製造方法において、樹脂材料は、ポリイミド、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂、ポリエチレン、ポリエステルを含む群から選択される製造方法を提供する。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、請求項７〜９のいずれか１項に記載の製造方法において、下部第１絶縁層を形成するステップは、絶縁基板の表面の、複数の電極が形成される複数の位置に、互いに独立した複数の下部第１絶縁層を形成するステップを含み、複数の電極を形成するステップは、複数の下部第１絶縁層の各々の上に１つずつ、電極を形成するステップを含む製造方法を提供する。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の製造方法において、第１絶縁層を形成するステップは、複数の下部第１絶縁層及びそれら下部第１絶縁層の上に１つずつ形成した複数の電極の上に、複数の上部第１絶縁層を形成して、個々の下部第１絶縁層と上部第１絶縁層とから、複数の電極を個別に被覆する複数の第１絶縁層を形成するステップを含む製造方法を提供する。
【００２０】
請求項１２に記載の発明は、請求項７〜９のいずれか１項に記載の製造方法において、下部第１絶縁層を形成するステップは、固定子及び可動子の少なくとも一方に設けた全ての電極のうち、絶縁基板の表面の、所望数の電極が形成される位置に、下部第１絶縁層を形成するステップを含み、複数の電極を形成するステップは、下部第１絶縁層の上に所望数の電極を形成するステップを含む製造方法を提供する。
【００２１】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の製造方法において、第１絶縁層を形成するステップは、下部第１絶縁層及び下部第１絶縁層の上に形成した所望数の電極の上に、上部第１絶縁層を形成して、下部第１絶縁層と上部第１絶縁層とから、所望数の電極を一括して被覆する第１絶縁層を形成するステップを含む製造方法を提供する。
【００２２】
請求項１４に記載の発明は、請求項７〜１３のいずれか１項に記載の製造方法において、第２絶縁層を形成するステップは、第１絶縁層を損傷から保護する保護層を形成するステップを含む製造方法を提供する。
【００２３】
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の製造方法において、保護層を形成するステップは、予め成形したカバーレイフィルムを、絶縁基板及び第１絶縁層に貼り合わせるステップを含む製造方法を提供する。
【００２４】
請求項１６に記載の発明は、請求項１４に記載の製造方法において、保護層を形成するステップは、絶縁基板及び第１絶縁層の上に供給した流動性コーティング材料を硬化させるステップを含む製造方法を提供する。
【００２５】
請求項１７に記載の発明は、請求項７〜１６のいずれか１項に記載の製造方法において、第１絶縁層を形成するステップは、下部第１絶縁層と上部第１絶縁層とを互いに融合させて一体化するステップを含む製造方法を提供する。
【００２６】
請求項１８に記載の発明は、請求項７〜１７のいずれか１項に記載の製造方法において、第１絶縁層を形成するステップは、上部第１絶縁層を形成する前に下部第１絶縁層の上面を部分的に除去するステップを含む製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００２７】
請求項１に記載の発明によれば、固定子及び可動子の少なくとも一方において、第１及び第２絶縁層にボイド等の欠陥が生じている場合にも、静電モータに駆動電圧を印加したときに、電極間の強電界下での欠陥の成長を、耐微小放電特性を有する第１絶縁層の存在により効果的に防止できる。したがって、この第１絶縁層を、個々の電極を包み込むように配置することで、第１及び第２絶縁層内の欠陥に起因する電極間の短絡を確実に防止でき、結果として静電モータを正確に作動させることができる。しかも、第１絶縁層をさらに第２絶縁層で被覆する構成であるから、例えば第２絶縁層を、公知のカバーレイフィルム（接着剤付絶縁フィルム）等の、所要の機械的強度を有する素材で形成することにより、固定子及び可動子の少なくとも一方に要求される電極の機械的保護機能を、容易に満足することができる。
【００２８】
請求項２に記載の発明によれば、所要の耐微小放電特性を第１絶縁層に容易に付与することができ、絶縁性フィラーの含有量の調整により耐微小放電特性を適宜制御することもできる。また、絶縁性フィラーを含有することにより、第１絶縁層に、マイグレーションやトリーの進行に対する抵抗力も付与される。それにより、固定子及び可動子の少なくとも一方の絶縁寿命が改善される。
【００２９】
請求項３に記載の発明によれば、材料の入手、保管、取扱いが容易になる。
【００３０】
請求項４に記載の発明によれば、第１絶縁層の材料の分量を削減することができる。
【００３１】
請求項５に記載の発明によれば、所望数の電極に対する電気的絶縁性が向上する。
【００３２】
請求項６に記載の発明によれば、保護層が、電極に対する優れた機械的保護機能を発揮する。
【００３３】
請求項７に記載の発明によれば、耐微小放電特性を有する第１絶縁層を容易かつ正確に形成でき、以って、請求項１に記載の静電モータを容易に作製できる。
【００３４】
請求項８及び９に記載の発明はそれぞれ、請求項２及び３に記載の発明と同等の作用効果を奏する。
【００３５】
請求項１０及び１１に記載の発明はそれぞれ、請求項４に記載の発明と同等の作用効果を奏する。
【００３６】
請求項１２及び１３に記載の発明はそれぞれ、請求項５に記載の発明と同等の作用効果を奏する。
【００３７】
請求項１４に記載の発明は、請求項６に記載の発明と同等の作用効果を奏する。
【００３８】
請求項１５に記載の発明によれば、取り扱いが容易なカバーレイフィルムを用いて保護層を形成できる。
【００３９】
請求項１６に記載の発明によれば、第２絶縁層の平坦化が容易になる。
【００４０】
請求項１７に記載の発明によれば、個々の電極を包み込む境目の無い第１絶縁層が形成される。
【００４１】
請求項１８に記載の発明によれば、強電界下で電気的絶縁性が劣化し易い境界領域が第１絶縁層内に生成されることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。全図面に渡り、対応する構成要素には共通の参照符号を付す。
図面を参照すると、図１は、本発明の一実施形態による静電モータ１０の基本構成を示す分解斜視図、図２は、静電モータ１０の固定子及び可動子を示す平面図、図３は、静電モータ１０の固定子又は可動子の内部構造を示す図、図４及び図５は、静電モータ１０の固定子又は可動子を作製するための、本発明の第１の実施形態による製造方法を模式図的に示す図である。なお、図示実施形態による静電モータ１０は１つの典型例であって、本発明に係る静電モータ及びその製造方法の特徴的構成は、例えば、可動子が固定子に対して直線移動する直動型の静電モータ等の、他の様々な構成を有する静電モータに適用できるものである。
【００４３】
図１及び図２に示すように、静電モータ１０は、絶縁基板１２の一表面１２ａに複数の電極１４を等間隔に配置してなる固定子１６と、他の絶縁基板１８の一表面１８ａに複数の電極２０を等間隔に配置してなる可動子２２と、固定子１６を固定的に支持する第１支持部材２４と、可動子２２を固定子１６に対して移動可能に支持する第２支持部材２６とを備える。固定子１６の各電極１４と可動子２２の各電極２０とは互いに同一の形状及び寸法を有し、前者の電極群１４と後者の電極群２０とは、互いに同一の間隔（或いはピッチ）で同一の配列形態に配置される。静電モータ１０は、可動子２２が固定子１６に対して軸線中心に回転する回転型の構成を有する。
【００４４】
固定子１６は、略円形の内周縁１６ａと略正方形の外周縁１６ｂとを軸線１６ｃに関して同心に有する環状のフィルム状部材であり、内周縁１６ａに近接して、複数の帯状の電極１４が軸線１６ｃを中心に放射状に設けられる（図２（ａ））。固定子１６の外周縁１６ｂ近傍の四隅には、固定子１６を第１支持部材２４に固定的に取り付けるための取付穴２８が、軸線１６ｃから等距離の位置にそれぞれ貫通形成される。固定子１６の絶縁基板１２は、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂等からなる可撓性樹脂フィルムであり、本発明に係る製造方法により、基板表面１２ａに複数の電極１４及び後述する電気絶縁層が形成される。
【００４５】
可動子（すなわち回転子）２２は、略円形の内周縁２２ａと略円形の外周縁２２ｂとを軸線２２ｃに関して同心に有する環状のフィルム状部材であり、外周縁２２ｂに近接して、複数の帯状の電極２０が軸線２２ｃを中心に放射状に設けられる（図２（ｂ））。可動子２２の内周縁２２ａ近傍の対称４箇所には、可動子２２を第２支持部材２６に固定的に取り付けるための取付穴３０が、軸線２２ｃから等距離の位置にそれぞれ貫通形成される。可動子２２の絶縁基板１８は、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂等からなる可撓性樹脂フィルムであり、本発明に係る製造方法により、基板表面１８ａに複数の電極２０及び後述する電気絶縁層が形成される。
【００４６】
図１に示すように、固定子１６を支持する第１支持部材２４は、固定子１６の外周縁１６ｂの輪郭に対応する平面視で略正方形の輪郭を有した無蓋箱状部材である。また、可動子２２を支持する第２支持部材２６は、可動子２２の内周縁２２ａが画定する略円形空洞に好ましくは実質的に隙間無く受容される略円筒状部材である。第２支持部材２６は、第１支持部材２４の中央領域に、軸受装置（図示せず）を介して回動自在に搭載される。固定子１６及び可動子２２は、それぞれの取付穴２８、３０に、第１及び第２支持部材２４、２６に設けた対応の位置決めピン３２、３４が嵌入されることにより、第１及び第２支持部材２４、２６に取り付けられる。
【００４７】
固定子１６及び可動子２２は、両者の軸線１６ｃ、２２ｃが第２支持部材２６の回転軸線２６ａに合致し、かつ前者の電極群１４と後者の電極群２０とが互いに同心状に正対するように、それぞれ正確に位置決めした状態で、第１及び第２支持部材２４、２６に支持される。このような相対配置で、固定子１６及び可動子２２のそれぞれの電極群１４、２０に対し、例えば並列する３個の電極に３相交流電圧を印加して、対向する電極１４、２０の間で正負の静電力を交番状に生じさせることにより、可動子２２に、その電極群２０の整列方向への駆動力が生じる。それにより可動子２２は、第１支持部材２４及び固定子１６に対し、第２支持部材２６と一体的に軸線２６ａを中心に回転する。
【００４８】
静電モータ１０の固定子１６及び可動子２２は、それぞれの電極群１４、２０の間の電気的絶縁性を向上させるための、以下の特徴的構成を有する。代表として固定子１６の構成を、図３を参照して説明する。なお、本発明の主旨に従えば、固定子１６及び可動子２２の少なくとも一方が以下の構成を有することで、静電モータ１０における所期の作用効果が奏されるものである。
【００４９】
図３（ａ）、（ｂ）に一部分を示すように、静電モータ１０の固定子１６は、電極群１４の間の電気絶縁層として、絶縁基板１２と複数の電極１４との間に介在するとともに個々の電極１４を包み込むように被覆する耐微小放電特性を有する第１絶縁層３６と、第１絶縁層３６を被覆する第２絶縁層３８とを備える。第１絶縁層３６は、絶縁性フィラー４０を含有する樹脂材料（バインダー）から形成される。絶縁性フィラー４０としては、シリカ、マイカ等の有機材料を採用できる。また樹脂材料は、ポリイミド、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂、ポリエチレン、ポリエステルを含む群から選択できる。特に、図示実施形態では、複数の電極１４を個別に被覆するように、複数の第１絶縁層３６が形成されている。
【００５０】
固定子１６の第１絶縁層３６が有する「耐微小放電特性」とは、固定子１６の作製工程において第１絶縁層３６自体や第２絶縁層３８にボイド等の欠陥が生じている場合にも、電極１４間の強電界の下でそのような欠陥箇所に生じ得る微小な放電（コロナ放電）に、所要の耐性を示すことを意味する。つまり、固定子１６の絶縁層３６、３８にボイド等の欠陥が生じている状態で、静電モータ１０に駆動電圧を印加したときに、電極１４間の強電界下での欠陥の成長を、耐微小放電特性を有する第１絶縁層３６の存在により効果的に防止できる。
【００５１】
したがって、この第１絶縁層３６を、個々の電極１４を包み込むように配置することで、絶縁層３６、３８内の欠陥に起因する電極１４間の短絡を確実に防止でき、結果として静電モータ１０を正確に作動させることができる。しかも、第１絶縁層３６をさらに第２絶縁層３８で被覆する構成であるから、例えば第２絶縁層３８を、公知のカバーレイフィルム（接着剤付絶縁フィルム）等の、所要の機械的強度を有する素材で形成することにより、固定子１６に要求される電極１４の機械的保護機能を、容易に満足することができる。このように、上記構成を有する固定子１６を備えた静電モータ１０は、電極１４間の優れた電気的絶縁性及び電極１４に対する優れた機械的保護機能を有し、信頼性に富む高寿命のものとなる。
【００５２】
図示実施形態のように、第１絶縁層３６を、絶縁性フィラー４０を含有する樹脂材料から形成すれば、所要の耐微小放電特性を第１絶縁層３６に容易に付与することができ、絶縁性フィラー４０の含有量の調整により耐微小放電特性を適宜制御することもできる。また、絶縁性フィラー４０を含有することにより、第１絶縁層３６に、マイグレーションやトリーの進行に対する抵抗力も付与される。これは、第１絶縁層３６の樹脂成分がコロナ放電のような微小放電によって侵食された場合にも、絶縁性フィラー４０が層内に残留して電気的絶縁性を確保するからであり、また残留した絶縁性フィラー４０がマイグレーションやトリーを迂回させるように機能するからである。それにより、固定子１６の電極群１４の絶縁寿命が改善される。
【００５３】
絶縁性フィラー４０としてシリカ、マイカ等の有機材料を用いること、及び樹脂材料（バインダー）としてポリイミド、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂、ポリエチレン、ポリエステルを含む群から選択したものを用いることは、いずれも、材料の入手、保管、取扱いが容易になる利点を有する。また、複数の電極１４を個別に被覆することで、第１絶縁層３６の材料の分量を削減することができる。
【００５４】
図示のように、第２絶縁層３８は、第１絶縁層３６を損傷から保護する保護層４２を含むことが有利である。保護層４２は、第１絶縁層３６を保護することにより、結果として、電極１４に対する優れた機械的保護機能を発揮する。このような保護層４２は、公知のカバーレイフィルムを形成する絶縁フィルムによって構成できる。この場合、第２絶縁層３８は、カバーレイフィルムの接着剤層に相当する接着剤層４４も含み、保護層４２が接着剤層４４により、絶縁基板１２及び第１絶縁層３６に固着される。
【００５５】
静電モータ１０における固定子１６及び可動子２２の上記した複層絶縁層の構成は、本発明に係る静電モータ製造方法によって確保される。以下、図４及び図５を参照して、本発明の第１の実施形態による静電モータ製造方法を、図３に示す静電モータ１０の固定子１６の構成に関連して説明する。なお、図示実施形態による静電モータ製造方法は、静電モータ１０の可動子２２に対しても同様に適用できるものである。
【００５６】
まず、絶縁基板１２として、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂等の絶縁材料からなる板又はフィルムを用意する（図４（ａ））。次に、絶縁基板１２の表面１２ａに、ボイド等の欠陥箇所に生じ得る微小放電（コロナ放電）に対する耐性すなわち耐微小放電特性を有する絶縁材料を、後工程で帯状に形成される電極１４の幅（横断方向寸法）よりも広い幅で複数箇所、所定厚みに塗着する。それにより、電極パターンに対応する複数の位置に、互いに独立した複数の下部第１絶縁層３６ａが形成される（図４（ｂ）、図５（ａ））。
【００５７】
次に、それら下部第１絶縁層３６ａの各々の上に１つずつ、導電性材料からなる帯状の電極１４を、下部第１絶縁層３６ａの幅よりも狭い幅を有するように形成する（図４（ｃ）、図５（ｂ））。電極形成手法としては、導電性インクを用いたスクリーン印刷やインクジェット印刷等の印刷技術を用いることができる。或いは、各下部第１絶縁層３６ａの表面の電極パターンに相当する部分に、液中又は気中でレーザ光を照射し、その熱又は光化学反応により導電体を析出させる手法を採用することもできる。
【００５８】
次に、複数の下部第１絶縁層３６ａ及びそれら下部第１絶縁層３６ａの上に１つずつ形成した複数の電極１４の上に、下部第１絶縁層３６ａと同じ材料からなる上部第１絶縁層３６ｂを個別に形成する（図４（ｄ）、図５（ｃ））。その結果、個々の下部第１絶縁層３６ａと対応の上部第１絶縁層３６ｂとから、個々の電極１４を包み込むように個別に被覆する複数の第１絶縁層３６が形成される。
【００５９】
ここで、絶縁基板１２上に先に形成した下部第１絶縁層３６ａは、固化するときに、その露出面（上面）に沿って樹脂リッチ領域が層状に形成される傾向がある。この樹脂リッチ領域は、後に上部第１絶縁層３６ｂを形成したときに、絶縁性フィラー４０の密度が低い（すなわち強電界下で電気的絶縁性が劣化し易い）境界領域を第１絶縁層３６内に生成することになる。そこで、上部第１絶縁層３６ｂを形成する前に、下部第１絶縁層３６ａに対し、ショットブラスト等の機械的処理、化学的エッチング処理又は溶剤を用いた部分溶解処理を施して、下部第１絶縁層３６ａの上面の材料を部分的に除去し、多数の絶縁性フィラー４０が下部第１絶縁層３６ａの上面に部分的に突出した状態にする。その状態で、上部第１絶縁層３６ｂを形成すれば、第１絶縁層３６内での上記した境界領域の生成を未然に防止することができる。
【００６０】
次に、第２絶縁層３８として、保護層４２と接着剤層４４とを有する予め成形したカバーレイフィルムを用意する（図４（ｅ））。絶縁性フィラー４０を含有する第１絶縁層３６は、フィラーを含有しない一般的な絶縁材料に比べて、機械的強度に劣る場合が多い。したがって、機械的強度（靭性、表面硬度を含む）に優れた保護層４２を有する第２絶縁層３８で、第１絶縁層３６を被覆することにより、固定子１６の機械的な耐久性及び電気的絶縁の信頼性を向上させることができる。
【００６１】
次に、第２絶縁層３８を接着剤層４４により、絶縁基板１２及び複数の第１絶縁層３６に貼り付ける（図４（ｆ）、図５（ｄ））。このようにして作製された積層構造体に対し、所望により、真空加熱プレス機を用いて真空引きしつつ加熱プレスを実施する。それにより、第１絶縁層３６内の下部第１絶縁層３６ａと上部第１絶縁層３６ｂとが融合して硬化し、個々の電極１４を包み込む境目の無い第１絶縁層３６が形成される。また、第１絶縁層３６及び第２絶縁層３８（特に接着剤層４４）に生じたボイド等の欠陥が排除されて、強固に一体化された積層構造体からなる固定子１６が得られる。なお、第１及び第２絶縁層３６、３８の材料によっては、熱の代わりに光を用いてそれらを硬化させることもできる。
【００６２】
図６は、上記した第１実施形態による静電モータ製造方法の変形例を示す。この変形例では、複数の電極１４を、前述した印刷技術以外の手法で形成している。具体的には、絶縁基板１２の表面１２ａに形成した複数の下部第１絶縁層３６ａの上に、カーボン等の金属材料のスパッタリング、スパッタリング層を用いた銅又はニッケルの電気メッキ、又は無電解メッキによって、大判の電極層１４´を形成する（図６（ｃ））。そして、電極層１４´の不要部分をエッチング等で除去することにより、各下部第１絶縁層３６ａの上に１つずつ、下部第１絶縁層３６ａの幅よりも狭い幅を有する帯状の電極１４を形成する（図６（ｄ））。その他のステップは、上記した第１実施形態と同様である。
【００６３】
図示変形例によれば、印刷技術によって形成した電極１４よりも、薄い電極１４が形成される。これに関し、一般に静電モータでは、固定子及び可動子の電極群は電圧を印加できさえすれば良いので、電極１４の厚みを薄くすることができる。一例として、長さ約１００ｍｍ、幅約８０μｍの帯状ないし線状の電極１４を、ピッチ約２００μｍで複数並列配置した構成では、１μｍ以下の厚みの銅箔から電極１４を形成すれば、十分な機能が得られる。なお、図６（ｄ）のステップで化学エッチングを採用する場合は、電極層１４´として一般に金属材料を用いるが、工具等を用いる物理的除去方法を採用する場合は、金属材料以外の導電性材料を用いてもよい。
【００６４】
図７は、本発明の第２の実施形態による静電モータ製造方法を示す。第２実施形態は、絶縁基板１２の表面１２ａに第１絶縁層３６を形成するための手法以外は、前述した第１実施形態と同様の構成を有する。したがって、対応する構成要素には共通の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００６５】
まず、絶縁基板１２として、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂等の絶縁材料からなる板又はフィルムを用意する（図７（ａ））。次に、絶縁基板１２の表面１２ａに、ボイド等の欠陥箇所に生じ得る微小放電（コロナ放電）に対する耐性すなわち耐微小放電特性を有する絶縁材料を、後工程で帯状に形成される所望数（図では３個）の電極１４の合計幅（横断方向寸法）よりも十分に広い幅で所定厚みに塗着する。それにより、固定子１６に形成される全ての電極１４のうち、所望数（図では３個）の電極１４が形成される位置にまたがって、大判の下部第１絶縁層３６ａが形成される（図７（ｂ））。
【００６６】
ここで、下部第１絶縁層３６ａは、絶縁基板１２の表面１２ａの全体に形成することもできる。しかし、例えば絶縁性フィラー４０に扁平形状の粒子を使用したときには、下部第１絶縁層３６ａの機械的強度に異方性が生じるので、静電モータ１０の動作に起因して生じる剥離等の不都合を防止するために、図示のように、第２絶縁層３８が絶縁基板１２の表面１２ａに接触する部分を設けておくことが、作動信頼性を向上させる観点で有利である。
【００６７】
次に、下部第１絶縁層３６ａの上に、導電性材料からなる帯状の電極１４を、予め設定した所望数（図では３個）だけ、所定の離間配置で形成する（図７（ｃ））。ここで、図示実施形態では、３相Ｕ、Ｖ、Ｗの電極１４を１グループとして、１つの下部第１絶縁層３６ａの上に、１グループ（３相）の電極１４を形成する。電極形成手法としては、導電性インクを用いた印刷技術、メッキ及びエッチング技術、レーザ光照射による析出技術等を採用できる。
【００６８】
次に、下部第１絶縁層３６ａ及び１グループ（３相）の電極１４の上に、下部第１絶縁層３６ａと同じ材料からなる上部第１絶縁層３６ｂを形成する（図７（ｄ））。その結果、下部第１絶縁層３６ａと上部第１絶縁層３６ｂとから、１グループの電極１４を包み込むように一括して被覆する第１絶縁層３６が形成される。なお、上部第１絶縁層３６ｂは、個々の電極１４に対して個別に形成しても良い。また、第１実施形態と同様に、上部第１絶縁層３６ｂを形成する前に、下部第１絶縁層３６ａの上面の材料を部分的に除去することが望ましい。
【００６９】
次に、第２絶縁層３８として、保護層４２と接着剤層４４とを有する予め成形したカバーレイフィルムを用意し、それを接着剤層４４により、絶縁基板１２及び第１絶縁層３６に貼り付ける（図７（ｅ））。このようにして作製された積層構造体に対し、第１実施形態と同様に、所望により、真空加熱プレス機を用いて真空引きしつつ加熱プレスを実施する。それにより、１グループ（３相）の電極１４を包み込む境目の無い第１絶縁層３６を有して、強固に一体化された積層構造体からなる固定子１６が得られる。なお、プレス工程を経ることにより、図７（ｅ）に示すように、第２絶縁層３８の平坦性が向上する効果も得られる。このようにして作製された固定子１６は、所望数（図示実施形態では３相）の電極１４間の電気的絶縁性が、一層向上したものとなる。
【００７０】
図８は、本発明の第３の実施形態による静電モータ製造方法を示す。第３実施形態は、第１絶縁層３６の上に第２絶縁層３８を形成するための手法以外は、前述した第１実施形態と同様の構成を有する。したがって、対応する構成要素には共通の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００７１】
まず、絶縁基板１２として、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂等の絶縁材料からなる板又はフィルムを用意する（図７（ａ））。次に、絶縁基板１２の表面１２ａに、ボイド等の欠陥箇所に生じ得る微小放電（コロナ放電）に対する耐性すなわち耐微小放電特性を有する絶縁材料を、後工程で帯状に形成される電極１４の幅（横断方向寸法）よりも広い幅で複数箇所、所定厚みに塗着する。それにより、電極パターンに対応する複数の位置に、互いに独立した複数の下部第１絶縁層３６ａが形成される（図８（ｂ））。
【００７２】
次に、各下部第１絶縁層３６ａの上に１つずつ、導電性材料からなる帯状の電極１４を、下部第１絶縁層３６ａの幅よりも狭い幅を有するように形成する（図８（ｃ））。電極形成手法としては、導電性インクを用いた印刷技術、メッキ及びエッチング技術、レーザ光照射による析出技術等を採用できる。
【００７３】
次に、複数の下部第１絶縁層３６ａ及びそれら下部第１絶縁層３６ａの上に１つずつ形成した複数の電極１４の上に、下部第１絶縁層３６ａと同じ材料からなる上部第１絶縁層３６ｂを個別に形成する（図８（ｄ））。その結果、個々の下部第１絶縁層３６ａと対応の上部第１絶縁層３６ｂとから、個々の電極１４を包み込むように個別に被覆する複数の第１絶縁層３６が形成される。なお、第１実施形態と同様に、上部第１絶縁層３６ｂを形成する前に、下部第１絶縁層３６ａの上面の材料を部分的に除去することが望ましい。
【００７４】
次に、絶縁基板１２及び全ての第１絶縁層３６の上に、絶縁性コーティング材料を塗布して固化させる。それにより、第１絶縁層３６及び電極１４を摩擦や衝撃から保護し得る機械的強度を有する第２絶縁層３８が形成される（図８（ｅ））。この絶縁性コーティング材料は、静電モータ１０の動作中に微小放電の原因となるクラック等を生じないよう、ある程度の靭性を有することが有利である。また、固定子１６と可動子２２との動作中に生じ得る相対的接触に対し、表面の磨耗や磨耗紛の発生が起こり難いように、後工程で、第２絶縁層３８の表面硬度を高めたり、摩擦を減らすための潤滑性を表面に付与したりすることが望ましい。或いは、コーティング材料の塗布及び硬化工程を反復して、第２絶縁層３８の表面に、表面硬度に優れた保護層４２を形成することもできる（図８（ｆ））。
【００７５】
このようにして作製された積層構造体に対し、所望により、真空加熱プレス機を用いて真空引きしつつ加熱プレスを実施する。それにより、第１絶縁層３６内の下部第１絶縁層３６ａと上部第１絶縁層３６ｂとが融合して硬化し、個々の電極１４を包み込む境目の無い第１絶縁層３６が形成される。また、第１絶縁層３６及び第２絶縁層３８に生じたボイド等の欠陥が排除されて、強固に一体化された積層構造体からなる固定子１６が得られる。特にこの実施形態では、カバーレイフィルムを用いる前述した構成に比べて、第２絶縁層３８の平坦化が容易になる利点が有る。
【００７６】
なお、上記第３実施形態において、下部第１絶縁層３６ａは、図７の第２実施形態のように、所望数の電極１４を含む大判状に形成することもできる。また、上部第１絶縁層３６ｂは、図８（ｆ）に示すように、複数の下部第１絶縁層３６ａ（電極１４）を一括して被覆するように形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の一実施形態による静電モータの典型的構成を示す分解斜視図である。
【図２】図１の静電モータの構成要素の平面図で、（ａ）固定子、及び（ｂ）可動子を示す。
【図３】図１の静電モータの固定子の一部分を拡大して示す図で、（ａ）断面図、及び（ｂ）斜視図である。
【図４】図３の固定子を作製するための本発明の第１実施形態による製造方法を説明する図で、（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ、製造方法の主要ステップを断面図で模式図的に示す。
【図５】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、図４に対応する幾つかの主要ステップを斜視図で模式図的に示す。
【図６】図４の製造方法の変形例を説明する図で、（ａ）〜（ｇ）はそれぞれ、主要ステップを断面図で模式図的に示す。
【図７】図３の固定子を作製するための本発明の第２実施形態による製造方法を説明する図で、（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ、製造方法の主要ステップを断面図で模式図的に示す。
【図８】図３の固定子を作製するための本発明の第３実施形態による製造方法を説明する図で、（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ、製造方法の主要ステップを断面図で模式図的に示す。
【符号の説明】
【００７８】
１０    静電モータ
１２、１８    絶縁基板
１４、２０    電極
１６    固定子
２２    可動子
３６    第１絶縁層
３６ａ    下部第１絶縁層
３６ｂ    上部第１絶縁層
３８    第２絶縁層
４０    絶縁性フィラー
４２    保護層
４４    接着剤層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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